（一）定義
區塊鏈本質上是一個去中心化的數據庫，是一連串使用密碼學方法產生相關聯的數據塊，每一個數據塊中包含了一段時間內全網交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。所以說區塊鏈是以去中心化和去信任化的方式，來集體維護一個可靠數據庫的技術方案。
通俗地說，其實區塊鏈可以稱為一種全民記賬的技術，或者說可以理解為一種分佈式總賬技術。
數據庫是大家都熟悉的概念，任何的網站或者系統背後都有一個數據庫，我們可以把數據庫想像為一個賬本，例如支付寶數據庫就像是一個巨大的賬本，裡面記錄每個人賬上有多少錢。當A發送給B一元錢，那麼就要把A賬上的錢扣除一元，在B的賬上增加一元，這個數據的變動就可以理解為一種記賬行為。對一般中心化的結構來說，微信背後的數據庫由騰訊的團隊來維護，淘寶背後的數據庫由阿里的團隊來維護，這是很典型的中心化數據庫管理方式，也是大家認為順理成章的事情。
但是區塊鏈完全顛覆了這種方式。一個區塊鏈系統由許多節點構成，這些節點一般就是一台計算機。在該系統中，每個參與的節點都有機會去競爭記賬，即更新數據庫信息。系統會在一段時間內（可能是十分鐘，也可能是一秒鐘），選出其中記賬最快最好的一個節點，讓它在這段時間裡記賬。它會把這段時間內數據的變化記錄在一個數據區塊（block）中，我們可以把這個數據區塊想像成一頁紙。在記完賬以後，該節點就會把這一頁的賬本發給其他節點。其他節點會核實這一頁賬本是否無誤，如果沒有問題就會放入自己的賬本中。
在系統裡面，這一頁賬本的數據表現形式，稱為區塊，該區塊中就記錄了整個賬本數據在這段時間裡的改變。然後把這個更新結果發給系統裡的每一個節點。於是，整個系統的每個節點都有著完全一樣的賬本。
我們把這種記賬方式稱為區塊鏈技術或者分佈式總賬技術。
（二）安全性
那麼，為什麼要採取這種方式？它有什麼優勢？因為通常大家的直覺是，這種方式似乎會較為浪費帶寬和存儲空間，並不是一個可取的方案。但是，區塊鏈就是通過這種高冗余的方式來構建極高的安全性。
首先，每個節點的權利是一樣的，任意節點被摧毀都不會影響整個系統的安全，也不會造成數據的丟失。每個節點在系統中的權重都是一致的，系統每次都在鏈入這個系統的節點中選擇記賬者，於是，即使某個或者部分節點被摧毀、宕機都不會影響整個系統運作。
其次，每個節點的賬本數據都是一模一樣的，也就意味著單個節點的數據篡改是沒有任何意義的。因為如果系統發現兩個賬本對不上，它就認為擁有相同賬本數量較多節點的版本才是真實的賬本數據。那些少部分不一致的節點賬本不是真實的，而是被篡改的數據賬本。系統會自動捨棄這部分認為被篡改過的賬本，也就意味著如果你要篡改區塊鏈上的數據內容，除非能夠控制整個系統中的大部分節點。這也就是常說的51%攻擊，即必須要控制整個系統50%以上的節點，才能發動對數據賬本的篡改。
但是，當整個系統中的節點數量高達成千上萬個，甚至是數十萬個時，那麼篡改數據的可能性就會大大降低。因為，這些節點很可能分佈在世界上每個角落，理論上說，除非你能控制世界上大多數電腦，否則你沒有機會去篡改區塊鏈上的數據。
此外，另一個51%攻擊的方法就是構建出和原來系統一樣多節點（算力）的方式來攻擊這個區塊鏈系統（儘管重要的是要構建足夠大的算力，而不僅僅是節點數量，但考慮到算力概念理解更加複雜，這裡就以節點數量來做比喻）。比如，該系統原來有10000個節點，那攻擊者部署另外10001個節點，然後加入到這個區塊鏈系統中。由於攻擊者已經獲得了超過50%的控制權，就能夠發動攻擊。顯然，這種攻擊所付出的成本也取決於系統原來的大小。原來系統節點越多，攻擊者付出的成本也越大。由於比特幣是目前最龐大的區塊鏈網絡，據統計要構建出一個和現有比特幣同樣大型的網絡系統，所付出的成本會高達270億美元。
但是攻擊者還面臨著另一個困境，一旦它成功發動攻擊後，就會造成該系統的價值瞬間歸零。也就是說，一旦攻擊者成功篡改賬本，由於全網能夠立刻識別出賬本數據不一致，導致所有人都意識到該系統賬本已經是不可靠的賬本，那麼就意味著該賬本所記錄的數據變得沒有價值，該系統中的代幣也會變得毫無價值。也就是說，如果攻擊者付出了超過270億美元的代價，成功發動了對比特幣的攻擊後，比特幣價格瞬間歸零，那麼攻擊者也無利可圖。而對於國家而言，似乎也沒有必要通過這種方式來攻擊比特幣這樣的網絡，國家完全可以通過直接宣佈比特幣違法來更簡單地達到禁止比特幣這一目的。
（三）起源
大多數人都知道區塊鏈和比特幣關係密切，甚至有些人會把區塊鏈等同於比特幣技術。事實上，區塊鏈技術僅僅是比特幣的底層技術，是在比特幣運行很久之後，才把它從比特幣中抽像地提煉出來。從某種角度來看，也可以把比特幣認為是區塊鏈最早的應用。
比特幣的創造者——中本聰（Satoshi Nakamoto）在其2008年發表的經典論文《比特幣：一種點對點網絡中的電子現金》中明確指出：傳統的金融體系不可避免地要依賴「第三方」機構（傳統銀行），這種傳統的中心化金融結構是很難讓貨幣像其他信息那樣免費地進行傳輸。正是為了解決這些問題，中本聰創造性地提出了通過區塊鏈技術建立一個去中心化、去第三方、集體協作的網絡體系設想，而無須中心化平台做信任的橋樑，區塊鏈通過全網的參與者作為交易的監督者，交易雙方可以在無須建立信任關係的前提下完成交易，實現價值的轉移。如果說互聯網TCP/IP協議是信息的高速公路，那麼區塊鏈的誕生意味著貨幣的高速公路第一次建設已經初步形成。
就像核工程的研究最初是為了製造原子彈，而後人們才意識到其更大的社會價值是對於全球能源體系的改造。近年來，全球開發者、金融機構、企業乃至政府發現區塊鏈的意義不僅局限於支持比特幣交易，通過區塊鏈技術所打造的成本極低的、去中心化、去第三方、集體協作的網絡體系本身還具有巨大的社會價值。
《經濟學人》把區塊鏈技術形象地比喻為「信任的機器」，即可以在沒有中央權威的情況下，對彼此的協作創造信任。區塊鏈技術適用於一切缺乏信任的領域，也許在未來會成為全球人類文明信任的基石，並有可能徹底改變全球的社會結構。目前，隨著區塊鏈技術的成熟和演進，區塊鏈的應用場景不再局限於比特幣，以「以太坊」為代表的新一代區塊鏈技術正在開始構建一個全新的去中心化互聯網架構，試圖徹底顛覆所有的互聯網中心化架構平台（如支付寶、銀行、保險等）。